多功能稀土氟化物-Bi2S3納米材料的可控合成、性能調(diào)控及生物應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料作為一種新型的熒光納米探針，由于其特殊的反斯托克斯發(fā)光過程，使其具有發(fā)光峰窄、毒性低、發(fā)光壽命長、光學(xué)與化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。與可見光相比，近紅外(Near-Infrared，NIR)波段具有對(duì)生物組織損傷小、組織穿透能力深、背景熒光干擾弱、成像靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，因此，具有NIR-to-NIR發(fā)射的上轉(zhuǎn)換納米材料更適合作為生物成像納米探針。但是，盡管基于稀土上轉(zhuǎn)換納米材料的光學(xué)成像靈敏度高，可以提供組

2、織甚至細(xì)胞信息，但它的空間分辨率和組織穿透深度有限。而計(jì)算機(jī)斷層掃描(Computed Tomography，CT)成像和磁共振(Magnetic Resonance，MRI)成像分別具有深組織穿透和高分辨率的特點(diǎn)。因此，開發(fā)集光學(xué)、CT和MRI成像于一體的納米探針，將有助于提高疾病診斷的準(zhǔn)確率甚至可以實(shí)現(xiàn)早期腫瘤探測(cè)。另外，光熱治療技術(shù)作為新型的腫瘤微創(chuàng)治療技術(shù)，與化學(xué)療法、放射療法、外科手術(shù)相比，它具有快速、高效、微創(chuàng)和副作用小等優(yōu)

3、點(diǎn)?；诖?，本文旨在構(gòu)建結(jié)構(gòu)及性能可控的多功能稀土氟化物納米材料，應(yīng)用于多模態(tài)成像和腫瘤探測(cè);構(gòu)建水溶性的硫化物納米探針作為光熱試劑，用于光熱治療腫瘤。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用水熱法成功制備了Gd3+/Mn2+摻雜的光/磁雙功能NaYbF4上轉(zhuǎn)換納米晶。研究結(jié)果顯示，通過Gd3+摻雜可以調(diào)節(jié)NaYbF4納米晶的晶相及尺寸，而且高Gd3+濃度摻雜有利于純六角相以及小尺寸納米晶的形成。另外，Gd/Mn具有優(yōu)異的磁性能，它們的引

4、入可以給NaYbF4上轉(zhuǎn)換納米晶帶來額外的順磁性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)納米晶的光、磁雙功能化。而且從NaYbF4上轉(zhuǎn)換納米晶的發(fā)射光譜可知，這兩種上轉(zhuǎn)換納米晶都具有優(yōu)異的NIR-to-NIR發(fā)射。這些具有高效NIR-to-NIR發(fā)射的光、磁雙功能NaYbF4上轉(zhuǎn)換納米晶可用于多模態(tài)成像應(yīng)用，為制備生物多模態(tài)成像納米探針提供了指導(dǎo)。⑵將前面所制備的具有NIR-to-NIR發(fā)射的上轉(zhuǎn)換納米晶通過鹽酸處理法由油溶性轉(zhuǎn)化為水溶性。上轉(zhuǎn)換光學(xué)生物成像表明了

5、Gd3+/Mn2+摻雜的NaYbF4上轉(zhuǎn)換納米晶可以作為理想的生物成像納米探針。NaYbF4∶Tm3+/Gd3+上轉(zhuǎn)換納米晶在活體內(nèi)的實(shí)時(shí)追蹤結(jié)果表明了上轉(zhuǎn)換納米晶主要集中在肝和脾位置，并揭示了該納米探針的體內(nèi)代謝機(jī)理。此外，我們成功實(shí)現(xiàn)了尺寸小于5mm腫瘤的高靈敏性光學(xué)/磁共振探測(cè)。因此這種具有高效NIR-to-NIR發(fā)射的光/磁雙功能NaYbF4上轉(zhuǎn)換納米晶為疾病高靈敏性診斷及早期腫瘤探測(cè)奠定了基礎(chǔ)。⑶采用一步水熱法制備了水溶性的B